科普：空氣源熱泵原理解析！

熱力學(xué)定律

從熱力學(xué)第二定律的意義上講，傳熱的溫差越大，能量的損失就越大， 即熱能除了有“熱量” 方面度量以外， 還有“品位” 方面的度量。

熱能根據(jù)其溫度的高低可分為低品位能源和高品位能源：

高品位的能源是指電力、機(jī)械功、燃?xì)夂鸵后w燃料等，是相對那些不易利用的易造成浪費(fèi)的能源而言的。

低品位能源包括熱能、生物能等，二者之間是可以互相轉(zhuǎn)化的。

我國建筑能耗中80%是供冷供暖和供生活熱水，用太陽能、地?zé)崮艿鹊推肺坏哪茉纯梢赃_(dá)到相應(yīng)效果，可我們大量使用的卻是高品位的電能，一些地方更是直接用柴油或煤燒鍋爐取暖或供熱水，把高品位能源“大材小用”。

高品位高在哪呢?譬如首先要挖出煤來，再運(yùn)輸?shù)诫姀S，然后燃燒后發(fā)電，變電再變電，最后用電供熱供生產(chǎn)，繞了一大圈，浪費(fèi)了一大圈。這是巨大的資源浪費(fèi)，70%的造成溫室氣體等污染，有效利用才30%。

人們應(yīng)該盡可能使用較低品位的熱能，現(xiàn)有的供熱設(shè)備實(shí)質(zhì)上都是能量轉(zhuǎn)換裝置，它們把電能、燃料的化學(xué)能或太陽能轉(zhuǎn)換為熱能， 其系統(tǒng)“效率” 不可能超過100 % ，例如燃?xì)鉄崴?，因?yàn)橛懈邷貜U氣的排放、燃燒不完全、 強(qiáng)制排煙及換熱效率方面的損失， 實(shí)際的制熱系數(shù)僅在0.5 — 0.7之間。

 

熱泵原理

熱泵，顧名思義： 即熱泵不是熱能的轉(zhuǎn)換設(shè)備而是熱量的搬運(yùn)設(shè)備，它是一臺“泵” ，這個泵所搬運(yùn)的介質(zhì)不是水、 氣或油，而是“熱” 。正因?yàn)槿绱耍?/span>熱泵的“效率” 不受能量守恒定律（ 100%能量轉(zhuǎn)換效率為極限） 的制約，可以達(dá)到200%或者更高。

幾種熱水裝置的熱值

名稱	理論的熱值	熱效率(%)	實(shí)際熱值
電熱水器	860kcal/kwh	90%	774kcal/kwh
液化氣	10800kcal/kg	70%	7560kcal/kg
天然氣	8400kcal/m3	75%	6450kcal/m3
煤氣	3800kcal/m3	70%	2660kcal/m!
柴油鍋爐	10200kcal/kg	70%	7140kcal/kg
空氣源熱泵	860kcal/kwh	420%	3612kcal/kwh

熱泵的作用是從周圍環(huán)境中吸取熱量， 并把它傳遞給被加熱的對象, 把低溫物體的熱量傳遞給高溫物體,是熱量的搬運(yùn)工具。

常見熱水供應(yīng)設(shè)備

傳統(tǒng)常用的熱水設(shè)備有燃油熱水爐 、燃?xì)鉄崴疇t、電熱水器、太陽能。

燃油燃?xì)鉅t不僅存在污染問題，還有漏油漏氣漏電等安全隱患，易結(jié)垢、效率低、運(yùn)行費(fèi)用高、需專人維護(hù)。

電熱水器存在漏電安全隱患，能耗費(fèi)用高的問題

太陽能受季節(jié)日照的影響和安裝場地的限制。

空氣源熱泵，是一種通過熱泵把空氣中的低溫?zé)崮芪者M(jìn)來，經(jīng)過壓縮機(jī)壓縮后成為高溫?zé)崮?，傳至水中，使水溫升高。僅用極少的電量就能取得較高的熱量。設(shè)計良好的熱泵熱水系統(tǒng)每消耗1份電， 可以從空氣中吸收3-4份的熱能，是一種非常節(jié)能的新型供熱設(shè)備。

 

空氣源熱泵的特點(diǎn)

安全、 可靠：水電完全分離，無觸電、易燃易爆和廢氣中毒的隱患。

高效節(jié)能：消耗的電能僅僅是壓縮機(jī)用來搬運(yùn)空氣熱量所用的能源， 因此， 熱效率高達(dá)380% -600% 。同等條件下，空氣源熱水機(jī)的使用成本只有電熱水器的 1/4 ，燃?xì)鉄崴鞯?1/3 ，太陽能的 1/2。

綠色環(huán)保：空氣源熱水機(jī)在使用過程中, 無需任何燃料,不會有任何廢氣排放,  其冷氣可以回收用于室內(nèi)供冷。

操作簡單：可遠(yuǎn)程操控，不需專業(yè)維護(hù)。

總結(jié)：空氣源熱泵是采用電能驅(qū)動壓縮機(jī)做功，利用工質(zhì)循環(huán)把空氣中的熱量吸收，經(jīng)過壓縮機(jī)壓縮后變成高溫高壓氣體，對水進(jìn)行間接循環(huán)加熱，從而獲得較高的生活用熱水，同時風(fēng)機(jī)排出的涼爽空氣可給居住環(huán)境降溫除濕，與其它類型的熱水器相比本熱泵熱水器在安全，環(huán)保、高效、節(jié)能方面具有更多優(yōu)勢。

 

明萊能源空氣能案例展示

玉環(huán)中等職業(yè)技術(shù)學(xué)院遷建工程空氣能熱水項(xiàng)目，玉環(huán)中等職業(yè)技術(shù)學(xué)院遷建工程是玉環(huán)市教育局重點(diǎn)項(xiàng)目。我司對該項(xiàng)目的熱水系統(tǒng)進(jìn)行深化設(shè)計施工，并負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)的運(yùn)維，包含7幢學(xué)生宿舍、食堂、以及教師活動中心，可滿足6000多人的生活熱水需求。

系統(tǒng)采用冷熱同源閉式熱水系統(tǒng)，本項(xiàng)目設(shè)計有如下特色：

一、冷熱同源閉式承壓熱水系統(tǒng)，保障末端熱水壓力穩(wěn)定，容易調(diào)溫，避免忽冷忽熱；

二、系統(tǒng)控制采用PLC定制；多臺加熱單臺恒溫，既節(jié)能又避免頻繁啟停。

三、定制PLC系統(tǒng)依據(jù)主機(jī)運(yùn)行數(shù)量啟停電動閥和循環(huán)泵，避免水泵長期運(yùn)行和循環(huán)水力不平衡。

西湖大學(xué)空氣能熱水項(xiàng)目，我司根據(jù)校方和相關(guān)規(guī)范要求，對校區(qū)內(nèi)的生活熱水進(jìn)行相關(guān)設(shè)計深化,該項(xiàng)目需要熱水總量355噸，設(shè)計水箱194噸。滿足除動物實(shí)驗(yàn)中心外的教師公寓、學(xué)生宿舍、校長及教授周轉(zhuǎn)公寓、學(xué)術(shù)交流中心、教職工食堂、學(xué)生食堂、動物實(shí)驗(yàn)中心等多個區(qū)域的熱水需求。

C1-C5幢共配置188套家裝空氣能熱泵系統(tǒng)，D1-D11幢配置KV-10超低溫空氣源熱泵+495L儲熱水箱一臺，循環(huán)管網(wǎng)采用定制回水循環(huán)泵控制面板，除在回水管網(wǎng)溫度低于45℃時自動回水，也可對回水循環(huán)泵進(jìn)行定時、定溫、手自一體控制多模式控制，確保每一戶家裝都可以個性化控制回水溫度和時間。

C6-C18，每幢樓按需配置13-25P的主機(jī)和水箱，使用閉式循環(huán)供水系統(tǒng)，配合電輔熱系統(tǒng)每日加熱水溫至60℃一次滅殺有害菌群。同時末端采用可調(diào)節(jié)設(shè)定溫度的回水泵在正常情況下在回水溫度低于45℃時進(jìn)行自動回水，回水溫度達(dá)到設(shè)定溫度時停止，確保熱水系統(tǒng)的穩(wěn)定性和舒適性。

B3為酒店區(qū)域，18臺空氣源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行分區(qū)供應(yīng)，分別供應(yīng)餐飲后勤區(qū)域用水以及泳池恒溫、加熱用水。同時餐飲后勤區(qū)域采用閉式系統(tǒng)回水管網(wǎng)配置回水泵，確保后勤用水的穩(wěn)定供應(yīng)。